怎样建立科技活动课程

怎样建立科技活动课程是一个极具挑战性的课题。浦东新区青少年活动中心旨在以一种全新的理念和模式推出一门新课程。因此，设计和开发科技活动课程的过程是一个充满未知的创新过程。虽然有众多的国际和国内各类课程可以借鉴，但是，如前所述，青少年活动中心追求一种完全不同的设计理念和运作模式。这就迫使作为该中心建设方案的设计和开发人员的我们不得不回到最初要考虑的问题上，在充分了解现有科技馆或科技中心的操作模式和相关学术研究的基础上，深入思考、反复讨论和多方探究科技活动课程所应该寻求的独有特色和发展道路。

9.3.1　确定科技活动课程的目的和价值定位

综观国内外众多的科技馆和科技中心的运作模式，绝大多数旨在通过参观、讲解、参与等方式将科学现象、事实或者原理展示给一般公众。其目的或是激发公众对科学技术的兴趣，或是提高公众的科技常识，或是提升公众运用科技服务社会的意识（如环保、挽救濒临灭绝的物种等）。然而，不管何种目的，典型的科技馆致力于通过多样化的具有吸引力的表现形式，让大量悠闲的人来参观，在科学和技术的神秘世界中体验对生活的享受。在这样的目的指导下，众多科技馆更多地将自己定位为“公众的娱乐场所”。相应的，科技馆的常规模式和资源配置旨在选择丰富多样的科学主题（topic），通过多样灵活的表现形式，来吸引和满足尽可能多的具有不同背景和兴趣的公众的需求。而科技馆的教育功能（如果有的话），更多地通过短期的参观、尝试和参与的途径实现，局限于浅尝辄止的水平，并不适于参观者长期、深入地探究某个具体的主题。

与国内外众多的科技馆不同，我们将校外教育科技活动课程定位为“面向基础教育适龄青少年的教育和学习的课程”。科技活动课程的目标旨在促进青少年的科学理解，提高青少年的科技探究能力，提升青少年的科学研究和技术创新的水平，并在此基础上培养青少年的科技兴趣和正确的科学技术观。因此，科技活动课程价值定位的核心是它的教育功能。在这里，科技设备是实现教育功能的工具，而非简单的参观对象。为了要实现科技活动课程的教育功能，我们必须要面对和回答以下问题：科学的实质是什么？科学教育的基础是什么？青少年需要学习科学的什么？他们是如何学习的？什么样的教育或指导形式是有效的？我们认为，科学的实质不是日益积累的科学知识、原理、模型和理论，也不是测量和实验的方法和程序，而是一种基于证据的论断（Evidencebased Argument），是根据研究得出的证据来对自然世界和生命世界的解释、预测和改进。青少年学习科学的核心是学会这种科学思维能力和科学探究方法。科学活动课程的基础在于如何让青少年结合当前的生活体验和经历，锻炼科学探究的能力，形成科学思维技能。

现代心理学研究表明，科学知识和思维方式是学习者在较长时间内缓慢建构起来的，仅仅向青少年解释科学原则，或者让他们观察科学现象是不能够改变他们的科学概念和思考模式的。相对的，让青少年自己将科学原则运用到实际的操作活动或探究活动中去，寻找和发现正确的问题解决方案和策略是他们学习科学的更为有效的方式。因此，基于对以上问题的思考，我们确定了科技活动课程的儿童为本、生活取向和探究取向的三个基本理念，并在此基础上探索科技活动课程的整体建设计划。

9.3.2　课程范围与主体模块的选择与编排

课程设置和编排原则是以科技活动课程的基本理念为基础，以对科学学科发展的逻辑与青少年心理发展的逻辑的结合为根本的出发点来构想的。

我们认为，只有科技活动课程范围和主题的编排方式符合了青少年心理发展的逻辑，有效的科学学习才有可能产生。因此，最为重要的不是科技活动课程的主题模块的具体内容和范围，而是如何以青少年的科技思维发展为核心对课程主题模块和范围进行编排。青少年对世界的认识源于对周边生活的体验和探究，并在感知基础上逐步提炼、抽象和系统化。因此，科技活动课程范围和主题的编排方式必须要从青少年的生活入手，逐步深入和分化。我们意识到，科学学科的发展实际上经历了一个类似的过程。

我们知道，科学技术起源于现实生活需要，并逐步生成各类探究主题，通过主题探究满足生活需要；探究主题的积累、融合、分化与提炼，逐步生成分门别类的科学体系。这就实现了科学学科发展的逻辑与青少年心理发展的逻辑的完美结合。基于此，科技活动课程主体模块的内容编排方式采用了一种“树状”模式。具体来讲，对年幼的儿童，课程主体模块趋向于生活化，选择符合和贴近儿童现实生活的主题和内容，以生活主题为纲，抛弃和打破科学学科的壁垒和界限；随着所面对的儿童的年龄的增加和心理的发展，早期课程主体模块的内容逐步分化、抽象，形成适合该年龄儿童认知水平的分化程度和抽象水平；这种分化逐步向科学学科的分化趋近，从而实现科学教育和现实科学研究的衔接。建立在这种认识基础上，科技活动课程主体模块的确定强调大的科学范畴，如物质世界、生命世界、历史观、科学技术与社会观以及科学背后的数学基础等。每个大的科学范畴内主题选择的原则主要有：

（1）在该科学范畴中的核心性；

（2）与编排组织模式的一致性；

（3）可行性；

（4）跨学科交叉联系的潜力；

（5）对儿童科技素养进一步发展的适宜性。

9.3.3　科技活动的类型与编排方式

前面提到，传统的科技馆的资源设置和运作模式只适合于青少年短期的科技活动的开展。活动形式主要集中在参观、讲解、观看科技电影以及浅尝辄止的动手活动等，而不适于青少年就某个具体的科技主题展开长期、深入的探究。然而，如前所述，现代心理学研究表明，科学知识和思维方式是学习者在较长时间内缓慢建构起来的，仅仅观察科学现象、了解新的科学原理并不能够改变学习者原有的主导观念和思维模式。因此，青少年活动中心要改变传统科技馆重娱乐、轻教育的做法，必须合理处理青少年在活动中心时间的有限性与科学学习的长期性之间的矛盾关系。

科技活动课程类型和编排方式的设计正是以如何合理处理该矛盾关系为基本出发点的。具体而言，科技活动课程在大的类型上共设有三类，即展示活动、动手操作活动和科技探究活动。与课程主体模块内容的“树状”编排方式不同，在活动编排上我们主张一种“漏斗式”的编排方式，即从浅层的科技活动形式如参观、观看科技电影等入手，尽可能地运用丰富多样的形式和手段激发青少年的科技兴趣，吸引具有不同背景和爱好的青少年参与；针对在某个具体主题产生浓厚兴趣、有意进一步了解和探究的青少年，可为其设置较为深入的科技活动形式（如动手活动、重复演示实验、短时科技设计活动等），引导他们逐步深入相关主题的科技探究；最后一类科技活动，也是历时最长、最为复杂的活动类型，是指导青少年进行面向生活的科技探究活动，这类活动旨在让青少年自己运用科学原则进行实际探究，发现问题、设定探究方案、寻求证据并提出解释。

如前所述，让青少年在生活中进行科学探究，正是科技活动课程价值定位的基本理念，也是青少年学习科学的合理而有效的方式。我们强调三类活动的设计和组织编排都必须以对青少年的科技思维发展的规律和过程的理解为标准。浅层的科技活动形式旨在让青少年在宽松的、有吸引力的情境中熟悉科学现象、了解科学材料、认识科学概念和原理；然后在一种游戏活动的形式中将这些认识和原理运用到具体的较为深入的科技主题活动中去；最后将这些认识和思维方式运用到生活情景中的实际科技探究活动中去。这样由浅入深、层层推进，从而达到循序渐进、水到渠成的目的。

9.3.4　评价体系的地位和设计

传统的科技馆通常将研究和评价的功能限定为对科技馆工作开展完成之后的验收，而不是科技活动课程的设计和实施的“指南针”和“温度计”。

与传统的科技馆对评价体系的认识不同，浦东新区青少年活动中心对科技活动课程从设计伊始就坚持科研、课程设置、活动设计和评价工作的整合。例如，课程建设方案的设计强调以青少年科学学习的心理发展规律为核心，因此，相关的研究成果不仅是活动中心设计和采购设备的依据，也是科技活动课程设置和编排、学习活动设计的基础，同时还是科技活动课程评价体系的建立标准。此外，课程内容的“树状”编排模式与科技活动的“漏斗式”组织模式都非常强调科技活动内容的整合性、灵活性和开放性。然而，在科技活动课程内容和活动设计时还必须考虑青少年科学学习的系统性。因此，科技活动课程的建设方案必须合理处理科学学习的系统性与具体科技活动的灵活性的关系问题。以对青少年科技素养发展的理解为基础而建构的科技活动课程评价体系成为解决该矛盾关系的重要手段。

科技活动课程评价体系以青少年如何在具体科学领域中的学习过程和发展规律为依据，通盘考虑科技活动课程方案的实施，“鉴别并分析贯穿不同课程内容模块和学习阶段的、能反映学生科学素养发展水平的变量指标”，也就是所谓的进步变量。课程方案确定了科学理解、科学探究能力、技术设计能力、科学技术观、科学兴趣和态度等五大科学素养进步变量，这些进步变量是青少年科学素养的核心，是科技活动课程所追求的科学教育的基本主题。这些基本主题贯穿不同课程内容模块和学习阶段，在多种背景和情境中反复出现，彼此连接，螺旋上升。因此，如果能够在一个统一的评价框架下考察青少年在这些进步变量上的发展水平和进步状况，也就解决了青少年科学学习的系统性与科技活动课程中具体科技活动的灵活性间的矛盾关系问题。

9.3.5　课程管理模式的基本构想

对科技活动课程管理模式的构想遵循了“一个核心、三层管理”的基本思路。按照课程的基本理念，我们将管理模式的核心定位为以科技探究活动为核心。三层管理是指科技资源管理、科技人员管理和科技信息管理。该过程所处理的主要是科技活动的集中性和科技资源的优化问题。由此，我们制订了一个由功能到结构、由中心到区域、由硬件到软件的管理模式。

具体而言，由于浦东新区青少年活动中心是实现其目的的主要基地，科技资源、人员和信息相对集中，我们首先从中心的核心功能（教育功能）出发，思考教师、资源、信息的管理结构，都以科技活动的开展为基准进行组织安排。其次，从科技资源的优化入手，我们提出“以活动中心为核心的浦东新区科技资源区域网”的设想，力图实现活动中心、科研机构、科技公司和社区的科技资源的优化。除了对科技人员和资源的管理，三层管理的思路还将科技信息管理列入课程管理的重要组成部分；通过科技信息的收集、编排和发布，为课程实施奠定坚实的基础。